多聚唾液酸与多聚唾液酸转移酶

多聚唾液酸（PSA）是一种在神经细胞黏附分子（neural cell adhesion molecule,NCAM）上表达的唾液酸聚合物,在神经发育过程中起重要作用.PSA的聚合程度会影响PSA-NCAM的功能.多聚唾液酸酶主要用于合成PSA-NCAM,两种高度同源的多聚唾液酸转移酶ST8SiaⅡ和ST8SiaⅣ都属于唾液酸转移酶家族.多聚唾液酸转移酶中NCAM的识别域和多聚唾液酸化域是截然不同的,且一些异构酶在NCAM多聚唾液酸化中起明显的负作用.多聚唾液酸酶与很多疾病都有关系,以多聚唾液酸转移酶为标靶设计的药物也将成为神经系统及肿瘤治疗的新型药物.     

多聚唾液酸(PSA)及其修饰的神经粘附分子(PSA-NCAM)对肿瘤及细胞信号通路的影响

神经粘附分子(Neural cell adhesion molecule, NCAM)是免疫球蛋白家族中的一员,在细胞粘附和细胞通信,尤其是神经系统的生长和塑型中起重要作用。而多聚唾液酸(Polysialic acid, PSA)则是控制NCAM粘附能力形成与神经系统分化的重要因素。研究发现,多种肿瘤细胞中存在PSA以及多聚唾液酸化的神经粘附分子(PSA-NCAM)再表达的现象,预示PSA及PSA-NCAM与多种肿瘤细胞的粘附性、迁移性和侵袭性等特性密切相关,影响肿瘤细胞的生长与转移,并通过介导多种细胞信号通路影响癌症的发生与发展。文章综述了NCAM以及PSA对癌症的发生与发展、预后的作用及其功能对细胞下游信号传导的影响。     

ldlD-14细胞表达NCAM并控制其N-聚糖合成的细胞模型的建立

神经细胞黏附分子(Neural cell adhesion molecule,NCAM)是一类表达于神经元、胶质细胞、骨骼细胞以及自然杀伤细胞表面的糖蛋白。NCAM在细胞-细胞黏附及神经细胞迁移等过程中起着重要作用,也是用来研究多聚唾液酸(Polysialic acid,PSA)的模式蛋白。将来源于小鼠乳腺上皮细胞NMuMG中的NCAM基因克隆到真核表达载体pcDNA3.1(+),转染至中国仓鼠卵巢细胞突变株ldlD-14细胞中,通过抗生素G418筛选及蛋白质印迹法检测,得到过表达NCAM的永久转染细胞株。利用ldlD-14细胞的特性,通过在无血清的基本培养基中添加半乳糖与否可以轻易操纵NCAM分子上糖链的修饰,为后期研究糖基化对NCAM分子功能的影响提供工作基础。     

α-2,6唾液酸转移酶(ST6Gal1)的cDNA克隆、原核表达及生物活性研究

从HepG2细胞中提取总RNA,经RT-PCR扩增α-2,6唾液酸转移酶基因,构建于pMD-18T克隆载体中,经序列测定后与GenBank中报道的已知序列比对完全一致,再将已知目的序列插入原核表达载体pET-28a(+)中。将构建正确的原核表达载体转化表达受体菌BL21（DE3）中,IPTG诱导其进行表达并鉴定目的蛋白,对鉴定正确的目的蛋白复性后经Ni2 +亲和层析柱纯化获得高纯度的α-2,6唾液酸转移酶蛋白。然后用霍乱弧菌神经氨酸酶处理健康鸡红细胞,清除鸡红细胞表面所有类型的唾液酸寡糖链;再用表达的α-2,6唾液酸转移酶以 CMP-唾液酸作为底物在霍乱弧菌神经氨酸酶处理的鸡红细胞表面标记上SAα2,6 Gal受体。将标记有SAα2,6Gal受体的鸡红细胞应用微量血凝试验和流式细胞仪进行检测,以验证所表达蛋白的生物活性。结果表明,原核表达的α-2,6唾液酸转移酶具有较好的生物活性。     

聚唾液酸与唾液酸的研究进展

唾液酸是一族神经氨酸(Neuraminic acid)的衍生物。聚唾液酸(Polysialic acid)是唾液酸(Sialic acid)单体以α-2,8或α-2,9键连接的直链同聚物,是一些哺乳动物细胞中糖蛋白的组成部分和少数几种细菌的胞外多糖组分。综述了唾液酸和聚唾液酸的结构、性质、生物学功能、生物合成和生产应用。     

产多聚唾液酸的菌种筛选及产酸条件

通过对40株大肠杆菌进行产多聚唾液酸的筛选,得到一株高产多聚唾液酸菌株C-8,对该菌的一系列培养条件进行了研究。最佳培养基为：山梨醇2.5％,硫酸铵0.5％,磷酸氢二钾90mmol／L,胰蛋白陈1.5％,硫酸镁0.04％,pH7．8。在37℃,250r／min摇床培养65h,可使菌体在每毫升培养液中产多聚唾液酸1200μg。     

神经细胞粘连分子和多聚唾液酸在神经发育和再生中的作用

神经系统的形成依赖于细胞间的互相粘连。本文综述了神经细胞粘连分子（ＮＣＡＭ）及其多聚唾液酸（ＰＳＡ）组份对神经发育和再生的作用。ＮＣＡＭ的基本功能是介导细胞粘连,ＰＳＡ则由于其特殊的分子结构而降低细胞间的粘连。研究表明,鸡胚的发育过程中,ＰＳＡ含量在三个关键时期表达的高低决定了运动神经元能否准确地识别和支配肌肉。成年大鼠周围神经损伤后,肌肉内ＮＣＡＭ含量的高低决定于该肌肉的神经支配状况。成年大鼠脑内,切断内嗅皮层与海马的神经联系,发现齿回外分子层ＰＳＡ含量显著增加,并至少可持续６０天。已有的研究资料提示在去神经靶区域ＰＳＡ的重新表达可能有利于移植神经元轴突的生长并与宿主重建突触联系。     

一种降刺猬内源性脂蛋白(a)反义靶向连接物

通过酶联免疫法测定了刺猬体内脂蛋白（ａ）的含量,从中选出一些脂蛋白（ａ）水平较高的刺猬,研究脱唾液酸糖蛋白－多聚赖氨酸－反义载脂蛋白（ａ）ＲＮＡ连接物对刺猬内源性脂蛋白（ａ）的降低作用．结果表明,该连接物可明显降低刺猬体内脂蛋白（ａ）的水平,而脱唾液酸糖蛋白－多聚赖氨酸－正义载脂蛋白（ａ）ＲＮＡ连接物对刺猬体内脂蛋白（ａ）无降低作用,无脱唾液酸糖蛋白靶向的反义载脂蛋白（ａ）ＲＮＡ寡核苷酸对刺猬体内脂蛋白（ａ）的降低作用明显低于有脱唾液酸糖蛋白靶向的连接物．连接物几乎不影响刺猬体内的纤维蛋白溶酶原的活性,连接物对刺猬脂蛋白（ａ）的降低作用至少可持续１６ｈ．     

聚乙二醇-聚唾液酸嵌段聚合修饰尿酸酶

探索一种综合聚唾液酸(PSA)和聚乙二醇(PEG)优势的蛋白修饰方法。对纯化的聚唾液酸进行两步活化,先在非还原端氧化产生活性醛基,再加入胱胺形成活性巯基;活化的聚唾液酸(相对分子质量为3.4×104)和异基双功能的PEG(相对分子质量为3.5×103)形成嵌段聚合物,然后于4℃修饰尿酸酶。利用凝胶层析(Toyopearl HW-55F)对修饰后的尿酸酶进行纯化,收集相应峰进行化学法和SDS-PAGE电泳鉴定,经多角度激光光散射凝胶系统测定缀合物相对分子质量为5.214×105;相对于原始酶,修饰酶酶活保留率72.4%,体外热失活半衰期由115.5 h提高到231 h,对高温、酸碱、胰蛋白酶的耐受稳定性显著提高。     

小鼠肝癌与肝正常细胞系ST3Gal和ST6Gal家族mRNA表达差异研究

探讨肝癌细胞系Hepa1-6与肝正常细胞系BNL CL.2唾液酸糖基转移酶ST3Gal和ST6Gal家族mRNA表达的差异以及与细胞膜唾液酸含量的关系,采用RT-PCR方法检测ST3Gal唾液酸转移酶家族6个成员以及ST6Gal唾液酸转移酶家族2个成员mRNA表达差异,用凝集素芯片检测细胞膜表面唾液酸表达情况,结果显示:与正常细胞系BNL CL.2相比,hepa1-6细胞内唾液酸转移酶ST3GalⅠ、ST3GalⅣ、ST3GalⅥ呈现高表达,ST3GalⅤ低表达,ST3GalⅡ、ST3GalⅢ表达无显著性差异,两细胞系内均为检测出ST6GalⅠ表达,ST6GalⅡ表达无显著差异;hepa1-6细胞膜α2-3和α2-6连接唾液酸含量均显著增加;提示ST3GalⅠ、ST3GalⅣ、ST3GalⅤ、ST3GalⅥ可能与肝癌发生过程相关,ST3GalⅠ、ST3GalⅣ、ST3GalⅥ可能与肝癌细胞膜α2-3唾液酸含量增加相关,ST6Gal家族对细胞膜α2-6连接唾液酸含量增加无贡献.